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LEGO MINDSTORMS EDUCATION NXT
HANDBUCH
Von Frank Engeln
UNTERRICHTSPRAXIS
EINFÜHRUNG, TIPPS UND ARBEITSBLÄTTER ALS KOPIERVORLAGE
Ausgabe 2011

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Inhaltsverzeichnis
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Inhaltszusammenfassung für engl LEGO MINDSTORMS EDUCATION NXT

  • Seite 1 LEGO MINDSTORMS EDUCATION NXT HANDBUCH Von Frank Engeln UNTERRICHTSPRAXIS EINFÜHRUNG, TIPPS UND ARBEITSBLÄTTER ALS KOPIERVORLAGE Ausgabe 2011...

  • Seite 2: Einführung

    www.engeln.info EINFÜHRUNG Das Handbuch ist eine aus der Praxis entstandene Konzeption zur Einführung in ® ® das LEGO MINDSTORMS Education NXT System für Schüler und Lehrer. Bei der Erstellung der Aufgaben und Beispiele wurde mit Sorgfalt vorgegangen. Trotzdem können Fehler nicht vollständig ausgeschlossen werden. Herausgeber und Autor können für fehlerhafte Angaben und deren Folgen weder eine juristische Verantwortung noch irgendeine Haftung übernehmen.

  • Seite 3: Vorwort

    www.engeln.info VORWORT LEGO Education und VS Möbel: Partnerschaft für modernes Lernen. Wie kann man Schüler zum eigenständigen Lernen motivieren? Wie kann man Interesse für Naturwissenschaften, Technik und Informatik wecken und dabei gleichzeitig einen effizienten Lernerfolg sicherstellen? LEGO Education hat faszinierende - und bereits vielfach ausgezeichnete - Unterrichtsmaterialien entwickelt, die auf konkrete Lehrplaninhalte von Grundschulen,...

  • Seite 4: Inhaltsverzeichnis

    Zubehör ................... 9 Inhalt des NXT Education Sets 9797 ..........9 Inhalt des NXT Ergänzungssets 9695 ........... 12 LEGO MINDSTORMS Education NXT Software ....... 13 ROBOLAB 2.9 ................14 Microsoft Robotics Development Studio (MSRDS) 2008 R3 ....16 LabVIEW Buch für LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 ......18 nxtRICeditV2 ................
  • Seite 5 www.engeln.info Tetrix ..................53 Der NXT im Informatikunterricht ..........55 Thema "Robotik" ..............57 Programmentwicklung .............. 65 Die Software NXT-G 2.1 ............69 Unterschiede zur Software NXT-G 2.0 ......... 70 Bluetooth ................74 Die ersten Programme .............. 75 Sounds und Klänge ..............79 Motoren ..................

  • Seite 6: Was Ist Der Nxt

    www.engeln.info WAS IST DER NXT? Der "Mindstorms NXT" ist eine weitgehende Neuentwicklung der Lego-Abteilung "Global Innovation & Marketing" und zum populären Vorgängermodell RCX weitgehend inkompatibel. Im seinem Inneren werkelt nun ein 32bit Arm7- Prozessor (RCX: 8bit Hitachi H8) mit 256 kb Flash-Speicher (statt 32 kb RAM beim RCX).
  • Seite 7 www.engeln.info WELCHE SYSTEMEIGENSCHAFTEN HAT DER INTELLIGENTE NXT-BAUSTEIN? Der NXT-Stein hat einen 32-bit-Mikroprozessor  ein größeres Display,  4 Eingänge,  3 Ausgänge,  Piezo- Lautsprecher  und ist USB-und Bluetooth-kompatibel.  Er enthält ebenfalls (nur in der Education Version LEGO 9797) 1 wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Akku mit einer Netzanschlussbuchse.

  • Seite 8: Der Nxt Mit Allen Sensoren

    www.engeln.info DER NXT MIT ALLEN SENSOREN Anfang 2006 präsentierte LEGO auf der Consumer Electronics Show ein neues Mindstorms-System namens NXT. Die Hauptmerkmale sind ein 32-Bit-ARM- Prozessor und die neuen Geräusch- und Ultraschallsensoren. Außerdem lässt sich ein Roboter dann auch mit dem Handy oder Computer per Bluetooth fernsteuern. Des Weiteren ist es möglich, ein Handy als Kamerasensor zu nutzen.

  • Seite 9: Hardware-Spezifikationen Des Nxt Steins

    Arbeiten mit NBC erleichtert, Robot C oder LabView weitere Programmiersprachen siehe Liste im Anhang INHALT DES NXT EDUCATION SETS 9797 LEGO MINDSTORMS Education NXT enthält: 1x wiederaufladbarer Akku 2100 mAh 1x intelligenten NXT Stein mit leistungsstarkem 32-bit Mikroprozessor, mehr Speicherkraft und Flash 3x interaktive Servomotoren mit eingebauten Rotationssensoren, welche für...
  • Seite 10 www.engeln.info 1x USB Datenkabel 3x Lampen 3x Adapterkabel für Motoren/Sensoren des LEGO MINDSTORMS RCX-Systems 1x stabile Kunststoff-Aufbewahrungsbox mit 2 Sortiermagazinen und Sortierübersichten Insgesamt 437 LEGO TECHNIC® Elemente für einfaches, stabiles Bauen mit verbesserter Funktionalität und Bewegungsvermögen. 4x Eingangs- und 3x Ausgangsanschlüsse und 7x 6-Draht Kabel Matrix Anzeige Real-Sound-Lautsprecher USB 2.0 und ist kompatibel mit Bluetooth...
  • Seite 11 www.engeln.info AUSSTATTUNGSUNTERSCHIEDE zwischen dem (9797) LEGO MINDSTORMS Education NXT Basis Set und dem NXT Consumer Set (8547) Set. Beide Sets sind bei VS (http://www.vs-moebel.de/lego-webshop) erhältlich. 8547 LEGO 9797 LEGO MINDSTORMS NXT MINDSTORMS Education Consumer Set NXT Basis Set Allgemein Einfache Verpackung / Stabile Karton Aufbewahrungsbox mit...

  • Seite 12: Inhalt Des Nxt Ergänzungssets 9695

    www.engeln.info LEGO 9695: ERGÄNZUNGSSET NXT 2.0 Nachfolgekasten des 9648. Das Set enthält viele spezielle Bauteile wie Riemen, Verbindungselemente, Schneckengetriebe, Bauelemente, Balken, Winkel, Achs- und Verbindungselemente. Ideale Ergänzung zum NXT Basisset 9797 insbesondere für Robotik-Wettbewerbe. Beispiele sind: Großer Kettenräder Geländewagen, Fliessband Farbsortierer, Roboterarm.

  • Seite 13: Lego Mindstorms Education Nxt Software

    LEGO MINDSTORMS EDUCATION NXT SOFTWARE Die Lego-Mindstorms-NXT-Software 2000080 Version 2.1 ist in sieben verschiedenen Sprachen verfügbar, darunter englisch und deutsch (de, en, fr, it, nl, es, pt). Eine wesentliche Neuerung der Version 2.1: der Lego Mindstorms NXT-Roboter ist damit offiziell kompatibel zu Windows 7 (32- und 64-Bit- Version) und auch Windows Vista.

  • Seite 14: Robolab 2.9

    www.engeln.info ROBOLAB 2.9 ROBOLAB 2.9 ist neueste und abschließende Version der vielfach bewährten und prämierten ROBOLAB Reihe und richtet sich vor allem an erfahrene LEGO MINDSTORMS Anwender, um den Umstieg vom RCX auf das NXT System zu erleichtern. ROBOLAB Software 2.9 ist eine Hybridversion, mit der die Nutzer sowohl den RCX, als auch den neuen NXT Stein programmieren können.

  • Seite 15: Systemvoraussetzungen

    www.engeln.info SYSTEMVORAUSSETZUNGEN: ROBOLAB 2.9 läuft auf Windows 2000 und neueren Plattformen, jedoch bleibt die NXT Unterstützung auf Windows XP beschränkt. Macintosh OS9 wird nicht von ROBOLAB 2.9 unterstützt. ROBOLAB unterstützt nicht die Bluetooth- Kommunikation mit dem NXT Stein. Bei Nutzung von ROBOLAB mit dem RCX: Microsoft Windows: 133MHZ Prozessor Windows 2000/XP...

  • Seite 16: Microsoft Robotics Development Studio (Msrds) 2008 R3

    www.engeln.info MICROSOFT ROBOTICS DEVELOPMENT STUDIO (MSRDS) 2008 R3 Seit November 2008 zum Download kostenlos erhältlich: Seit Jahren arbeitete Microsoft an einer Entwicklungsumgebung, mit deren Hilfe sich Applikationen für Roboter erstellen lassen. Grundsätzlich basiert die neue Version aber auf den vorherigen Veröffentlichungen. Der per Drag & Drop zusammengeklickte Steuercode soll nun auf einfache Weise die Definition und Konfiguration von verteilten Anwendungen ermöglichen, sofern vernetzte Geräte verwendet werden.
  • Seite 17 www.engeln.info RoboCup Ein denkbares Einsatzgebiet für das Microsoft RDS wären Workshops für junge Robotik-Interessenten im Rahmen des RoboCup. "Kinder sind an sich keine großen Nutzer von Simulationen", meint Hofmann speziell in Hinblick auf die Zehn- bis 14-Jährigen. Für diese Altersgruppe wird auf die Lego-Roboter "Mindstorms NXT"...

  • Seite 18: Labview Buch Für Lego Mindstorms Nxt 2.0

    www.engeln.info LABVIEW BUCH FÜR LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 Um mit dem LEGO MINDSTORMS NXT die genialsten Roboter zu bauen, braucht man nur zwei Dinge: Gute Ideen – und das Handwerkszeug, sie umzusetzen. An guten Ideen wird es nicht mangeln – das Handwerkszeug steckt hier drin: Mit der professionellen, intuitiv bedienbaren graphischen Programmiersprache LabVIEW von National Instruments,...
  • Seite 19 www.engeln.info LABVIEW EDUCATION EDITION LabVIEW Education Edition Entwickelt in Zusammenarbeit mit der Tufts University und von Lehrern getestet, bietet die grafische Programmierung neue Technologien für die technische Ausbildung an weiterführenden Schulen. Diese Version unterstützt Lehrende dabei, projektbasiertes, praxisnahes Lernen in den Fächern Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) umzusetzen.

  • Seite 20: Nxtriceditv2

    www.engeln.info eine anwendungsweite Suchfunktion. Zudem besteht die Möglichkeit, über die Plattform NI Idea Exchange direkte Rückmeldungen an die Entwickler zu geben, um die Programmierumgebung weiterhin zu verbessern. Mit der aktuellen LabVIEW-Version haben Sie die Möglichkeit, Timing-Funktionen inhärent in G zu integrieren sowie die Synchronisation mit G zu steuern. Die Nanosekunden-Engine, die den Timing-Mechanismen von LabVIEW zugrunde liegt, kann nun auch mit Standards wie IEEE 1588 synchronisiert werden.
  • Seite 21 www.engeln.info Außerdem enthält die neue Version von nxtRICedit auch noch einige Neuerungen, die in der alten Version noch nicht vorhanden waren: Unterstützung aller neun RIC-Elemente  Beliebige Anordnung der RIC-Elemente innerhalb der RIC-Datei  Beliebig viele RIC-Elemente innerhalb einer Datei ...
  • Seite 22 www.engeln.info Herausgeber und Autor: Andreas Dreier Weiter Informationen, Downloads und Beispiele unter: http://ric.dreier-privat.de/Docu/index.htm RIC-Beispiel: Neuer Zeichensatz Das nächste Beispiel zeigt die mögliche Realisierung eines Wunsches, der schon mehrfach geäußert wurde: Einen neuen Zeichensatz für den NXT. Egal ob er nun größer oder kleiner als der im NXT verfügbare Zeichensatz mit seiner 6x8 Matrix sein soll - mit der richtigen RIC-Datei und ein paar Zeilen Programmcode kann auch dieser Wunsch realisiert werden.

  • Seite 23: Liste Der Verfügbaren Programmiersprachen

    www.engeln.info LISTE DER VERFÜGBAREN PROGRAMMIERSPRACHEN Software Sprache Steuerung Windows Linux benötigte über Firmware LEGO NXT Simple Standard Phone or Mobile Application BT RC NXT-G Program Anderen läuft auf Simple BT Simple Standard Desktop Nein Nein Remote RobotC Simple Standard Desktop Noch Nein nicht...

  • Seite 24: Der Rcx - Sensoren Des Vorgängers Nutzen

    www.engeln.info DER RCX – SENSOREN DES VORGÄNGERS NUTZEN! Der RCX hat einige Sensoren, die zum Teil sehr günstig zu bekommen sind. Angeschlossen werden diese über das mitgelieferte Adapterkabel in dem NXT Education Set. ROTATIONSSENSOR Der Rotationssensor misst die Umdrehungen einer Achse die durch ihn verläuft. Der Rotationssensor misst in Schritten von sechzehntel Umdrehungen, d.h.
  • Seite 25 www.engeln.info BERÜHRUNGSSENSOR Dieser passive Sensor ist einfach ein normalerweise geöffneter Schalter, der in einen Baustein 2x4 eingebaut wurde. BERÜHRUNGSSENSOR II Eingeführt mit dem Barcode Truck, ist dieser Sensor in der Funktion dem ursprünglichen Dacta-Drucksensor ähnlich, davon abgesehen, dass er in einem 2x3 Baustein eingebaut ist und eine externe Leitung benötigt.

  • Seite 26: Die Sensoren Des Nxt

    www.engeln.info DIE SENSOREN DES NXT Der NXT verfügt über eine Vielzahl von Sensoren. Hier einige Beispiele: Quelle: http://www.vs-moebel.de Berührungssensor NXT Der NXT Berührungssensor nimmt Widerstände wahr und kann den Roboter dazu veranlassen bestimmte Aktionen auszuführen. Er reagiert sowohl auf Be- als auch auf Entlastung. Lichtsensor NXT Der weiterentwickelte NXT Lichtsensor ermöglicht es dem Roboter zwischen hell und...
  • Seite 27 www.engeln.info - Dieser Wert wird 100-mal pro Sekunde aktualisiert. Der Kompasssensor arbeitet auf zwei Arten. Lese-Modus und Kalibrierungs-Modus. Im Lese- Modus wird die aktuelle Position des Roboters ständig ermittelt und an den NXT gemeldet. Im Kalibrier-Modus kann der Sensor feinjustiert werden, um z.
  • Seite 28 www.engeln.info Gyrosensor Der HiTechnic-Gyrosensor ermöglicht es Robotern, Rotationsbewegungen zu erkennen Er gibt einen Wert zwischen - und zu messen. 360 und +360° aus. Dieser Wert wird alle 0,1 Sekunden aktualisiert. Er gibt aber nicht die Neigung an sondern die Drehgeschwindi gkeit.
  • Seite 29 www.engeln.info NXT Kamera von www.mindsensors.com Diese Kamera baut eine Verbindung mit dem NXT auf einem Standard-Sensor-Anschluss auf, und unterscheidet bis zu 8 Farben (farbigen Objekten). Über einen USB Port kann die Kamera als "Webcam" genutzt werden. Infrarot Detektor von www.mindsensors.com Der Infrarot Sensor ermöglicht das Registrieren und Orten von Infrarot-Lichtquellen.
  • Seite 30 www.engeln.info Die drei Achsen der Messung markiert sind X, Y und Z wie abgebildet. Der Beschleunigungssensor kann auch zur Neige in drei Achsen gemessen werden. Dies ist möglich, weil die Schwerkraft als Beschleunigung wahrgenommen wird. Winkelsensor Die HiTechnic Winkelsensor wird mit einer Standard LEGO Technik Kreuzachse verbunden und misst drei Rotation einer Achse besitzenden.
  • Seite 31 www.engeln.info EOPD Sensor HiTechnic-Abstandssensor, EOPD-Sensor (Electro Optical Proximity Detector) Dieser optisch-elektronische Sensor kann Objekte bis zu einer Entfernung von 20cm sowie kleine Distanzänderungen präzise erkennen. Damit schließt er die Lücke zwischen dem Ultraschall- und dem Berührungssensor. Durch sein pulsiertes Lichtsignal können externe Lichteinflüsse ausgeblendet werden.
  • Seite 32 www.engeln.info IRSeeker V2 Eine neue Version des HiTechnic IR Sensors. Der NXT IRSeeker V2 ist ein Detektor, der Infrarot-Signale von Objekten, wie etwa IR- Fernbedienungen oder auch Sonnenlicht erfassen kann. Der IR-Detektor V2 kann das pulsierende Licht der neuen IR-Soccer-Bälle (siehe MS1005) erkennen.

  • Seite 33: Energie-Add-On

    www.engeln.info ENERGIE-ADD-ON 9688 Das Set ist die ideale Ergänzung zum Baukasten "Naturwissenschaft und Technik" (9686) und ermöglicht Experimente zu erneuerbaren Energien. Es beinhaltet ein Energie Messgerät (bestehend aus 9668 Display und 9669 Energiespeicher), ein Solarmodul (9667), Rotorblätter, einen E-Motor der auch als Generator fungiert (9670), LED-Lichter und Verlängerungskabel.
  • Seite 34 www.engeln.info Ergänzende Artikel: 9695 bzw. 9648 Ergänzungsset 9797 LEGO Education Basisset NXT 8887 Transformator (10V) 9693 LiIonen-Akku 2100 mAh (im Set 9797 enthalten) 2000080 LEGO Education NXT Software (aktuell Version 2.1) 2009686 Lehrer-CD "Naturwissenschaft und Technik" 2009688 Lehrer-CD "Energie-Add-On" Das Energie Display misst die ankommende und abgehende Energie in Volt, Watt, Ampere und Batteriestand in Joule.
  • Seite 35 www.engeln.info LEGO 9686 NATURWISSENSCHAFT UND TECHNIK (INKL. MOTOR) Eine optimale Ergänzung - oder auch für den Anfang - ist dieses Set: Konstruieren & Erforschen realer Maschinen und Mechanik. Erforschen von Kräfteverhältnissen: z.B. Erfassung und Kalibrierung von Wind Der Baukasten 9686 für den naturwissenschaftlichen Unterricht lässt Schüler in Kleingruppen Naturgesetze experimentell erforschen.

  • Seite 36: Speichererweiterung Für Den Nxt

    www.engeln.info Speichererweiterung für den NXT Es wird oft geschimpft über den begrenzten Speicherplatz. Der Apollo Guidance Computer für die erste Mondlandung verfügte über einen Arbeitsspeicher von etwa 4 Kilobyte und schaffte etwa 40 000 Additionen pro Sekunde. Seine Taktrate lag bei 100 Kilohertz. Der NXT ist da deutlich schneller mit 32000000 Additionen pro Sekunde und hat auch mehr Speicher: 64 Kilobyte RAM Arbeitsspeicher.

  • Seite 37: Alternative Solarmodule

    www.engeln.info Die Taster an die digitalen und den Licht +US-Sensor an die analogen Eingänge. Damit sind nicht die Lego-Sensoren gemeint, sondern einfache Taster aus dem Elektronikbauladen bzw. irgendetwas elektronisches, das die eine analoge Spannung abgibt. Das I²C-Entwicklungsboard ist keine Erweiterung/Multiplexer für Lego-Sensoren, sondern eine Ergänzung für die elektronische Außenwelt! Das Board an sich wird über die I²C Schnittstelle adressiert und die Werte der Sensoren übermittelt.

  • Seite 38: Gps Für Den Nxt

    www.engeln.info GPS FÜR DEN NXT Ebenso kann man dort das NXT GPS beziehen. Ein kleines Modul , das den NXT orten lässt. Der Preis ca. 90 US Dollar, beziehbar über www.amazon.com. Link: http://www.dexterindustries.com DCP SENSOREN FÜR DEN RCX Da alle Sensoren des RCX über das NXT Konvertierungskabel angeschlossen werden können, können auch die hochwertigen Sensoren der Firma DCP Microsense am NXT genutzt werden.

  • Seite 39: Der Nxt In Der Schule - Einsatzmöglichkeiten

    www.engeln.info DER NXT IN DER SCHULE - EINSATZMÖGLICHKEITEN Das NXT-System für Physik, Chemie und Biologie, Informatik und Technik. Mit Hilfe des Adapters lassen sich etwa 30 hochwertige Sensoren der Firma Vernier anschließen. Größen wie Temperatur, elektrische Spannung und Stromstärke, ph- Werte, Luftdruck, Feuchtigkeit, Kraft u.v.m.
  • Seite 40 www.engeln.info Projekt "ph-Gehalt, Sauerstoff und Leitfähigkeit von Wasser" Dieser Roboter benutzt die Vernier-Sensoren "Vernier Conductivity Sensor" (Leitfähigkeitssensor), "Dissolved Oxygen Sensor" (Sauerstoffgehalt-Sensor) und den pH Sensor, um das Wasser in einem Aquarium zu prüfen. Jeder Sensor zeigt die Werte auf dem NXT Schirm an und speichert die Daten in einem Text-File. Dieses Programm wird auch in der Software Robolab 2.9 im "Direct Mode"...

  • Seite 41: Unterrichtsbeispiele Physik

    www.engeln.info UNTERRICHTSBEISPIELE PHYSIK Projekt "Energie – UV A und UV B Licht" Wir bauen einen Roboter, um die UV-ABSORPTION der verschiedenen Sonneneinstrahlung zu untersuchen. Dieses Projekt eine Studie UV-ABSORPTION verschiedenen Sonnenstrahlen. Eine Plastikverpackung wird horizontal auf einer Apparatur gespannt, unter der sich ein Roboter mit einem Vernier UV Sensor bewegen kann.

  • Seite 42: Unterrichtsbeispiele Biologie

    www.engeln.info Projekt "Erdmagnetismus – Kompass" Wir bauen einen Roboter, um den magnetischen Norden oder Süden zu ermitteln und in einer dieser Richtungen zu fahren. Wir bauen einen einfachen Roboter mit 2 Rädern und schließen dort einen Magnetfeldsensor an. Das Programm lässt den Roboter um sich drehen, bis er den magnetischen Norden (höchsten Messwert) gefunden hat.

  • Seite 43: Nxt Roboter-Projekt-Ideen Für Den Schulunterricht

    www.engeln.info NXT ROBOTER-PROJEKT-IDEEN FÜR DEN SCHULUNTERRICHT Beschleunigungsmesser  Benutze den Beschleunigungsmesser als Neigungs-Sensor oder benutze ihn, um die Beschleunigung eines Roboters selbst zu untersuchen. Suche Norden  Entwickelt einen Roboter, der in Richtung zum magnetischen Norden fährt, oder einen Roboter, der einen versteckten Magneten findet. Oberflächen Temperaturfühler ...
  • Seite 44 www.engeln.info Gas-Sensor  Untersucht die Sauerstoffkonzentration des menschlichen Atems beim Ausatmen und beim Einatmen. Salzgehalt-Sensor  Prüft Ozean- und Flussmündungsproben oder errichtet ein automatisiertes System, um ein spezifisches Niveau der Leitfähigkeit beizubehalten. Schallpegel-Messinstrument  Errichtet einen Roboter, der entscheidet, welcher Schüler am lautesten ist und in diese Richtung soll der Roboter fahren.

  • Seite 45: Ideenliste/Projekte Für Den Bau Von Robotern (Z.b. Ag)

    www.engeln.info IDEENLISTE/PROJEKTE FÜR DEN BAU VON ROBOTERN (Z.B. AG) 1. Slotmaschine 26. Linienfolger 54. Weihnachtsmann und 2. Scheibenwerfer 27. verschiedene Rudolf 3. CD-Werfer autonome Fahrzeuge 55. Dragstar 4. Tabletopcleaner 28. Radar 56. Gymnastik Roboter 5. Flugsimulator 29. Putzroboter 57. Ostereier-Anmal-Bot 6.

  • Seite 46: Der Nxt In Der Elektronik Ag Oder Im Technik Unterricht

    www.engeln.info DER NXT IN DER ELEKTRONIK AG ODER IM TECHNIK UNTERRICHT Viele Leute verwenden nicht nur die LEGO-eigenen Sensoren, sondern basteln sich eigene. Dies geschieht aus zwei Gründen: Kosten reduzieren Es gibt Leute, die Geld sparen indem sie sich Sensoren selber bauen, z.B. Tastsensoren aus den kleinen Tasten einer kaputten Computermaus oder Lichtsensoren aus einem CdS-Fotowiderstand.
  • Seite 47 www.engeln.info Wenn eine Schule über die Möglichkeiten verfügt, können Sensoren für den NXT selbst gebaut werden. Bauanleitungen findet man zwar noch recht wenig, aber diese werden in naher Zukunft zunehmen. http://freenet-homepage.de/uffmann/NEXTSensor.html In der Zeitschrift Elektor findet man eine Bauanleitung für einen Kompass- Sensor unter: http://www.elektor.de/jahrgang/2007/juli/kompass-sensor-fur-lego-mindstorm- nxt.196816.lynkx...
  • Seite 48 www.engeln.info BAUANLEITUNG FÜR LEGO-MINDSTORMS (RCX) INFRAROT-SENSOR: 1x Fototransistor mit Tageslichtfilter SFH309FA Rundgleichrichter B80C1500RUND LEGO Sensorkabel www.reichelt.de liefert die Artikel über Nacht für den angegebenen Preis. Für den Sensor muss ein LEGO Sensorkabel durchtrennt werden. Wird dies auf der Hälfte der Länge gemacht, lassen sich beide Hälften für je einen Sensor benutzen.

  • Seite 49: Die Proprietäre Printbuchse Des Lego Mindstorms Nxt

    www.engeln.info DIE PROPRIETÄRE PRINTBUCHSE DES LEGO MINDSTORMS NXT Es handelt sich dabei um einen proprietären RJ12- oder 6/6-Western-Telefon- Stecker und entsprechende Printbuchsen auf den Elektronik-Platinen - rechts ein Foto dieser Printbuchse. Die Besonderheit: Der Flansch des Steckers sitzt auf der rechten Seite. Standard für diese Stecker ist eine mittige Anordnung des Flansches.

  • Seite 50: Dialog-Design Ohne Programmierkenntnisse

    www.engeln.info Der sprechende und sprachverstehende Computer ist ein alter Traum, der nun endlich wahr wird. Mit DialogOS bietet CLT ein neuartiges Softwaresystem, um Robotern aller Art in kürzester Zeit das Sprechen beizubringen. DialogOS integriert professionelle Spracherkennung und Sprachausgabe mit intuitiver Dialogsteuerung.

  • Seite 51: Android-App Steuert Lego-Roboter

    www.engeln.info ANDROID-APP STEUERT LEGO-ROBOTER - SMARTPHONES ALS ROBOTER- BASIS Besitzer des Lego-Roboterkits NXT Mindstorm dürfen sich freuen. Ab sofort gibt es mit MINDdroid eine kostenlose Applikation, die Android-Smartphones in Steuerungskonsolen verwandelt. Einmal installiert und per Bluetooth mit dem NXT-Kit verbunden, kann der Roboter direkt vom Handy aus gelenkt werden (Foto: lego.com).

  • Seite 52: Rwth - Mindstorms Nxt Toolbox Für Matlab

    www.engeln.info RWTH - MINDSTORMS NXT TOOLBOX FÜR MATLAB Um die LEGO Robotern unter MATLAB über den drahtlosen Bluetooth- Kommunikationskanal anzusteuern, wurde die RWTH - Mindstorms NXT Toolbox für MATLAB entworfen und implementiert. Sie bietet neben High- Level Funktionen, die eine sehr einfache Ansteuerung der LEGO NXT Sensorik und Motoren ermöglicht, auch die direkt in MATLAB abgebildeten Steuerfunktionen des offengelegten LEGO Kommunikationsprotokolls.

  • Seite 53: Tetrix

    www.engeln.info TETRIX BY PITSCO Das TETRIX Education Basis-Set enthält alles was man braucht, um TETRIX- Roboter aus Metall zu bauen, die sich über den intelligenten LEGO MINDSTORMS NXT Baustein steuern lassen. Dazu gehört auch eine von der Carnegie Mellon Robotics Academy entwickelte CD-ROM, die in die Nutzung des TETRIX- Konstruktionssystems einführt und Neueinsteiger mit den wichtigsten Hardware- sowie ausgewählten Programmierungsgrundlagen vertraut macht.
  • Seite 54 www.engeln.info Diese Erweiterung zu dem TETRIX™ Basic Kasten ermöglicht das Bauen von größeren und komplexeren Robotern, sowie anspruchsvollere Engineering- Projekte. Dieses Set enthält 40 Bauelemente aus Metall und wird komplett mit einer Sortierbox geliefert. www.nxt-roboter.de Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 54...

  • Seite 55: Der Nxt Im Informatikunterricht

    www.engeln.info DER NXT IM INFORMATIKUNTERRICHT Idee, Entwerfen und Bauen Erstellen eines Programms Testen des Programms und des Roboters Übertragung auf den NXT Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 55...
  • Seite 56 www.engeln.info INFORMATIK SEKUNDARSTUFE I Ein moderner Informatikunterricht versucht, fachliche Inhalte durch praxisbezogene Aufbereitung zu vermitteln. Der Lernprozess sollte so individualisiert werden, dass der Schüler im Mittelpunkt steht. Er soll durch Eigenaktivität die Möglichkeit haben, sich mit einem Thema auseinander zu setzten.

  • Seite 57: Thema "Robotik

    www.engeln.info Jahrgang 8 THEMA "ROBOTIK" (TEIL 1) Im Themenfeld "Robotik" werden neben den informatischen Inhalten insbesondere in der Programmierung auch mechanische Aspekte behandelt und eingeübt durch die Konstruktion und den Bau von Robotern. Alle Erkenntnisse sind an Robotermodellen zu erproben. Die Robotik-Aufgaben sind einzubetten in Anwendungskontexte bzw.
  • Seite 58 www.engeln.info Folgende Unterrichtseinheiten (Doppelstunden) können angesetzt werden: Doppelstunde Inhalt Bemerkungen Themenfindung, Organisatorisches Themen finden und Übersicht, diskutieren, … Themenbeispiele geben, Gruppenbildung, Übersicht über die technischen Möglichkeiten der benutzten Roboter Erprobungsphase und der Software vorhandene Sensoren, vorhandenes Softwaresystem, Aufgaben des Roboters, erforderliche Bauteile, Funktionalität der Projektplanung...
  • Seite 59 www.engeln.info BEWERTUNGSKRITERIEN Bewerten werden kann in einem Punktesystem von 0-10 Punkte. Wie in einer schriftlichen Arbeit sollte man den Schülern die Kriterien und die Punktevergabe vorher mitteilen. Bewertet werden können: Problemlösung erarbeitet - Systematik - Effizienz/Ökonomie - Kreativität Die Konstruktion des Roboters - Modularer Aufbau des Roboters - Stabilität des Roboters, Zweckmäßigkeit und Antrieb...
  • Seite 60 www.engeln.info BEISPIELE UND KOPIERVORLAGEN FÜR DEN INFORMATIK-UNTERRICHT AB KLASSE 6 DER SEK. I. Bauanleitung für ein einfaches Auto. Die Schüler lernen, dass ein Motor auch ein Stromerzeuger ist. Aufgabe: Baue folgendes Modell nach. Schritt 1 Schritt 2 Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 60...
  • Seite 61 www.engeln.info Schritt 3 Schritt 4 Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 61...
  • Seite 62 www.engeln.info Schritt 5 Schritt 6 Aufgaben: 1. Versucht Zahnräder an dem Auto zu verwenden (oder vielleicht an der Kurbel) um die Umdrehungsgeschwindigkeiten zu ändern und zu sehen, wie dieses die Geschwindigkeit des Autos beeinflusst. 2. Versucht ein anderes Designs für das Auto zu finden 3.
  • Seite 63 www.engeln.info Aufgabe: Baue folgendes Modell nach. Schritt 1 Schritt 2 Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 63...
  • Seite 64 www.engeln.info Schritt 3 Schritt 4 Aufgaben: 1. Untersucht die Reichweite des Ultraschallsensors. Tragt die gemessenen Ergebnisse in eine Tabelle ein. Wenn eine Bewegung "gemessen" wird, soll der Roboter einen Ton als Warnsignal erklingen lassen. 2. Schließt an Motorausgang 1 eine Lampe an. Verändert das Programm so, dass kein Ton mehr erklingt, sondern die Lampe aufleuchtet.

  • Seite 65: Programmentwicklung

    www.engeln.info PROGRAMMENTWICKLUNG aus: Boles, Dietrich: Programmieren spielend gelernt: mit dem Java Hamster-Modell; Stuttgart; 1999 Ziel der Programmierung ist die Entwicklung von Programmen, die gegebenen Probleme korrekt und vollständig zu lösen. Der Weg vom Problem zum Programm nennt man Programmieren. Die in der Grafik gezeigten Phasen laufen nicht nach der Reihe ab, sondern können auch auf Grund von Fehlern zurückspringen.
  • Seite 66 www.engeln.info Das Problem ist in unserem Fall die Aufgabenstellung. Für die Schüler gilt es nun die Aufgabe zu analysieren. Ist die Aufgabe exakt beschrieben und welches Ergebnis wird erwartet? Z.B. "Der Roboter soll einer weißen Linie folgen, darf dabei aber nicht rückwärts fahren"..
  • Seite 67 www.engeln.info nicht mehr diese Rechtskurve, sondern da hin, wo er gar nicht sollte. Der eigentliche Fehler lag an dem zu schwachen Akku. Damit möchte ich sagen: Ein Programm und ein Roboter muss immer erneut getestet werden. Der Fehler liegt manchmal ganz woanders. In der Dokumentation sollten alle Ergebnisse festgehalten werden.
  • Seite 68 www.engeln.info LEGO MINDSTORMS EDUCATION NXT-G 2.1 Unterrichten mit dem NXT und der grafischen Entwicklungsumgebung NXT-G. Für den Einstieg in die Programmierung ist die grafische Entwicklungsumgebung, trotz einiger kleiner Schwächen, eine große Erleichterung. Hier stehen alle logischen Strukturen als Elemente zur Verfügung und können mit der Maus in die Anwendung via "Drag and Drop"...

  • Seite 69: Die Software Nxt-G 2.1

    www.engeln.info DIE SOFTWARE NXT-G 2.1 (2000080) LEGO® Education und National Instruments haben die LEGO MINDSTORMS® Education NXT-Software gemeinsam entwickelt. Sie zeichnet sich durch eine intuitiv zu bedienende "Drag and Drop"-Oberfläche und eine grafische Programmierumgebung aus, die für den Anfänger verständlich ist und dennoch den Leistungsumfang bereithält, den Experten fordern.

  • Seite 70: Unterschiede Zur Software Nxt-G 2.0

    www.engeln.info UNTERSCHIEDE ZUR SOFTWARE NXT-G 2.0 Die Version 2.1 ist ein "Update" zur 2.0. Die Versionen 2.0 und 2.1 sind lauffähige Vollversion und keine Updates zu deren Vorgängern 1.0, bzw. 1.1. Die LEGO MINDSTORMS Education Software 2.1 für den NXT-Baustein basiert wie Version 1.1 auf LabVIEW von National Instruments.

  • Seite 71: Benutzeroberfläche Der Software

    www.engeln.info BENUTZEROBERFLÄCHE DER SOFTWARE 1. Die Werkzeugleiste: Hier findet man alle gängigen Befehle. 2. Mein Portal: Es kann durch klicken auf www.MindstormsEducation.com zugegriffen werden. Dort findet man Tools, Downloads und Informationen (nur auf Englisch). 3. Robot Educator: Hier stehen die Bau- und Programmieranleitungen. 4.
  • Seite 72 www.engeln.info 8. Konfigurator: Jeder Programmblock kann hier auf die gewünschten Eingangs- und Ausgangsinformationen abgestimmt werden, z.B. Sonsorwerte. 9. Kleines Hilfefenster: Direkte Hilfe (bei Bedarf). 10. Arbeitsbereich-Übersicht: Mit dieser Übersicht hat man einen besseren Überblick über das erstellte Programm. Der erstellte "Programm-Code" kann hier versetzt werden.

  • Seite 73: Zuordnungsaufgabe Benutzeroberfläche Der Software

    www.engeln.info Zuordnungsaufgabe Benutzeroberfläche der Software Aufgabe: Du findest unter der Abbildung 10 Begriffe. Nummeriere die weißen Sterne und ordne die Begriffe ihnen zu und schreibe deine Ergebnisse in die Tabelle. Arbeitsbereich, Mein Portal, Robot Educator, NXT-Fenster, Controller, Konfiguration, Arbeitsbereich-Übersicht, Werkzeugleiste, Programmierpalette, Kleines Hilfefenster Nummer Begriff...

  • Seite 74: Bluetooth

    www.engeln.info BLUETOOTH Bluetooth ist ein in den 1990er Jahren ursprünglich von Ericsson entwickelter Industriestandard für die Funkvernetzung von Geräten über kurze Distanz. Bluetooth bildet dabei die Schnittstelle, über die sowohl mobile Kleingeräte wie Mobiltelefone und PDAs als auch Computer und Peripheriegeräte (wie in unserem Fall der NXT) miteinander kommunizieren können.

  • Seite 75: Die Ersten Programme

    www.engeln.info DIE ERSTEN PROGRAMME Für das erste Programm ziehen wir aus der allgemeinen Palette einen Anzeige-Block In der Konfiguration kann gewählt werden, ob ein Text, eine eigene Zeichnung etc. erscheinen soll. Nehmen wir eine Abbildung. Wenn das Symbol der Bombe erscheinen soll, so muss noch die Dauer angegeben werden, wie lange die "Bombe"...

  • Seite 76: Das Zweite Programm

    www.engeln.info Die Zeit bitte auf 3 Sekunden einstellen. Nun wird das Programm übertragen und gestartet. Das erste Programm ist geschafft. Hinweis: Ein normaler Block verbraucht keine Zeit, der nächste Block wird sofort aktiv wird, oder das Programm wird nach dem letzten Block sofort beendet.

  • Seite 77: Eine Einfache Ampelanlage

    www.engeln.info EINE EINFACHE AMPELANLAGE Material: NXT Baustein, 3 Lampen, Farbbausteine (rot, gelb, grün) Aufgabe: 1. Erstelle eine Ampelschaltung wie in dem Bild unten links (Nur die rote Lampe soll leuchten). Speichere dieses mit dem Namen "Ampel.rbt" ab. Eine normale europäische Lichtzeichenanlage steuert den Verkehr dabei mit Hilfe der drei Signalfarben Grün, Gelb und Rot.
  • Seite 78 www.engeln.info VARIANTEN DER STANDARD-LICHTZEICHENANLAGE IN VERSCHIEDENEN LÄNDERN In einzelnen Ländern sind noch zusätzliche Farbkombinationen zugleich oder hintereinander möglich: Land Ampelphase Bemerkung Deutschland, Rot-Gelb (gleichzeitig): Achtung, gleich wird die Großbritannien, Zwischen rot und grün Erlaubnis zur Fahrt Österreich, Ungarn, gegeben (Siehe Bild rechts) Schweiz, Polen, Norwegen, Russland, Schweden...

  • Seite 79: Sounds Und Klänge

    www.engeln.info SOUNDS UND KLÄNGE Mit dem Klang-Block kann man eine Klangdatei oder Töne abspielen. Klangdateien sind im *.rso Dateiformat gespeichert. Es gibt einen Konverter, um eigene Klänge zu erstellen. Der Morsecode oder Morsekode ist ein Verfahren zur Übermittlung von Buchstaben und Zeichen. Dabei wird ein konstantes Signal ein- oder ausgeschaltet.
  • Seite 80 www.engeln.info Aufgabe: Erstelle ein neues Programm. Speichere dieses mit dem Namen "morsen.rbt" ab. Programmiert SOS. 2. Was bedeutet: · — · · · — — · — — — / — · — · · — — ? ________________________________________________ Für die nächsten Aufgaben brauchst du einen einfachen Roboter mit 2 Motoren an Ausgang A und C.

  • Seite 81: Motoren

    www.engeln.info MOTOREN NXT verfügt über drei Motorausgänge mit den Bezeichnungen A, B und C. In der Konfiguration wählt man die Ausgänge (Ports), die Richtung, Lenkung, Leistung, Dauer und die nächste Aktion aus. In dem oberen Beispiel läuft Motor an Port A 2 Sekunden vorwärts, dann 2 Sekunden rückwärts (Motor an Port C soll ebenfalls 2 Sekunden rückwärts drehen).
  • Seite 82 www.engeln.info Das Rotationssignal beinhaltet zwei Werte: 1. die Drehrichtung des Motors 2. die Anzahl der Drehimpulse. Der NXT-Baustein erhält 360 Drehimpulse. Das entspricht 360 für eine Umdrehung. Die Motoren drehen sich also solange, bis sie einen bestimmten Drehwinkel erreicht haben. Soll der Roboter aber ein Quadrat fahren, so kann man sich mit Hilfe der Schleife einige Blöcke sparen, da der Roboter nur 2 Bewegungen wiederholt.

  • Seite 83: Aufgaben Zur Bewegung

    www.engeln.info AUFGABEN ZUR BEWEGUNG Für alle Aufgaben gilt: speichert alle Programme unter einen sinnvollen Namen 1. Der Roboter soll 3 s vorwärts fahren und dann stehen bleiben. 2. Der Roboter soll 4 Umdrehungen vorwärts fahren und dann wieder zum Start zurück und stehen bleiben. 3.
  • Seite 84 www.engeln.info LÖSUNGEN AUFGABEN SEITE 84 1. Der Roboter soll 3 s vorwärts fahren und dann stehen bleiben. 2. Der Roboter soll 4 Umdrehungen vorwärts fahren und dann wieder zum Start zurück und stehen bleiben. 3. Wie 2. – nur soll der Roboter zwischen vorwärts und rückwärts fahren 1,5 s stehen bleiben.
  • Seite 85 www.engeln.info 7. Der Roboter soll ein Quadrat fahren. Dann soll er ein Rechteck fahren 8. Erst soll Nr. 4 (Display) ausgeführt werden, dann soll eine Lampe aufleuchten bevor der Roboter startet und der Roboter soll eine Kurve mit großem Radius fahren.

  • Seite 86: Durchmesser, Radius Und Umfang

    www.engeln.info DURCHMESSER, RADIUS UND UMFANG Radius, Durchmesser und Umdrehung. Diese drei Faktoren sind sehr wichtig in der Robotik. Soll ein Roboter besonders schnell fahren oder soll er eine Strecke mit Hindernissen (Unebenheiten auf dem Boden) meistern, ist es ein Fahrzeug für draußen (Off-Road)? Als Radius (von lat.
  • Seite 87 www.engeln.info Der Umfang des Rades bzw. Reifen bedeutet abgewickelt auf die Straße den zurückgelegten Weg. Bsp.: Ein Legorad mit einem Durchmesser von 3,18 cm hat einen Umfang von 9,99 cm. Nach einer Umdrehung hat das Rad also 9,99 cm zurückgelegt. Jetzt ein paar Aufgaben zum Üben.

  • Seite 88: Sensoren

    www.engeln.info Aufgabe: 1. Nimm deinen Roboter und lasse ihn 3 Mal drei Sekunden vorwärts fahren. Markiere mit Kreide einen Punkt auf den Reifen und zähle die exakten Umdrehungen. Was stellst du fest? d= 5,5 cm Berechne nun den Durchschnitt. Ergebnis 1 + Ergebnis 2 + Ergebnis 3 Der Roboter legt in 3 Sekunden im Durchschnitt eine Strecke von ____________ cm zurück.
  • Seite 89 www.engeln.info SENSOREN – ULTRASCHALLSENSOR Delphine benötigen ihn zur Navigation, Kommunikation, Lokalisierung von Fischen, Fledermäuse zur Navigation und Lokalisierung von Beutetieren. Der Ultraschallsensor. Mit Ultraschall (US) bezeichnet man Schall mit Frequenzen, die oberhalb des vom Menschen wahrgenommenen Bereiches liegen. Das umfasst Frequenzen zwischen etwa 20 kHz und 1...10 GHz.
  • Seite 90 www.engeln.info SENSOREN – LICHTSENSOR Der Lichtsensor ist ein analoger Sensor. Die Empfindlichkeit des Sensors ist bei frontalem Lichteinfall und bei Licht mit verhältnismäßig langer Wellenlänge (rotes und infrarotes Licht) am größten. Je größer der Winkel des Lichteinfalls, desto schlechter wird das Licht vom Sensor detektiert.
  • Seite 91 www.engeln.info 4. Der Roboter soll bis zu einer schwarzen Linie fahren und anschließend einen Ton abgeben. SENSOREN – TASTSENSOR Der Tastsensor ist der einfachste Sensor. Bei Nichtbetätigung ist der Widerstand, wie bei einem Schalter, unendlich groß. Bei Betätigung hingegen ist der Widerstand ca.

  • Seite 92: Sensoren - Geräuschsensor

    www.engeln.info Aufgaben: 1. Der Roboter soll genau beim Hindernis stehen bleiben und einen Ton von sich geben. 2. Der Roboter soll nach drücken des Tastsensors 5 Sekunden lang vorwärts fahren. 3. Der Roboter soll nach drücken des Tastsensors eine Melodie abspielen. SENSOREN –...

  • Seite 93: Zur Information - Anwendungsbeispiele

    www.engeln.info Zusatzaufgabe: Entwickelt ein Nachtlicht mit Geräuschsensor. Wenn das Baby anfängt zu weinen, schaltet sich das Licht ein und nach ca. 4 Min. wieder aus. Zur Information - Anwendungsbeispiele: Ein sog. Klatschschalter ist ein Schalter der auf Geräusche reagiert und mit dem man z.
  • Seite 94 www.engeln.info SENSOREN - FARBSENSOR Die NXT Color Sensor arbeitet mit drei verschiedenen Farb-Licht emittierenden Dioden (LED) zur Beleuchtung der Oberfläche und misst die Intensität der einzelnen Farben die sich auf der Oberfläche spiegeln. Mit der relativen Intensität der Reflexion jeder Farbe, berechnet der Farbsensor eine Zahl (siehe Bild Mitte). Die Farb-Anzahl wird berechnet, indem der Sensor die Werte etwa 100-mal pro Sekunde aktualisiert.

  • Seite 95: Ein Automatischer Feuermelder

    www.engeln.info SENSOREN – TEMPERATURSENSOR EIN AUTOMATISCHER FEUERMELDER Früher wohnten Wächter auf hohen Türmen in den Städten, die ein entstehendes Feuer durch ein Hornsignal zu melden hatten. Feuermelder in unserer Zeit sehen anders aus. Öffentliche Feuermelder sind der Öffentlichkeit zugänglich und werden von Hand ausgelöst. Beim Betätigen des Feuermelders wird sofort Alarm gegeben;...
  • Seite 96 www.engeln.info SENSOREN – INFRAROT SEEKER Wer am Robocup-Junior - Roboterfußball - teilnehmen möchte, der braucht z.Zt. noch den Infrarot-Sucher, da der "Fußball" Infrarotstrahlen sendet. Der HiTechnic-Infrarotdetektor ermöglicht das Registrieren und Orten von Infrarot-Lichtquellen. Auch dieser Sensor-Block kann von der Internetseite von www.hitechnic.com heruntergeladen werden und muss noch importiert werden.

  • Seite 97: Blöcke Importieren

    www.engeln.info BLÖCKE IMPORTIEREN Um Blöcke zu importieren, diese erst von der entsprechenden Internetseite downloaden. Oft stehen die Blöcke als *.zip Datei zur Verfügung. Die Datei entpacken. Dann unter Werkzeuge den Assistent Block-Import und Export..wählen. Es öffnet sich dieses Fenster: Die Datei suchen (Durchsuchen) –...

  • Seite 98: Wenn - Dann (If-Then) Bedingung

    www.engeln.info WENN - DANN (IF-THEN) BEDINGUNG Eine Bedingte Anweisung ist in der Programmierung ein Programmabschnitt, der nur unter einer bestimmten Bedingung ausgeführt wird. Eine Verzweigung legt fest, welcher von zwei (oder mehr) Programmabschnitten, abhängig von einer (oder mehreren) Bedingungen, ausgeführt wird. Bedingte Anweisungen und Verzweigungen bilden, zusammen mit den Schleifen, die Kontrollstrukturen der Programmiersprachen.

  • Seite 99: Schleifen

    www.engeln.info 2. Baue einen kleinen Hindernis Parcours auf. Stößt der Roboter an ein Hindernis, gibt er einen Ton ab und fährt rückwärts, dreht um 45 Grad nach links und fährt weiter. 3. Der Roboter überprüft den Tastsensor. Ist der Tastsensor bei "Start" gedrückt, erscheint "Danke für das drücken"...

  • Seite 100: Multitasking / Variablen

    www.engeln.info MULTITASKING Der Begriff Multitasking bzw. Mehrprozessbetrieb bezeichnet die Fähigkeit mehrere Aufgaben (Tasks) nebenläufig auszuführen. Dabei werden die verschiedenen Prozesse in so kurzen Abständen immer abwechselnd aktiviert, dass der Eindruck der Gleichzeitigkeit entsteht. Aufgabe: 1. Baue die Kandidaten "Bumper" für eine Quizsendung: 3 Kandidaten bekommen eine Frage gestellt.

  • Seite 101: Lego Education Energie Set Mit Lego Mindstorms Nxt

    www.engeln.info Aufgaben: 1. Der Roboter soll zählen, wie oft der Tastsensor gedrückt wurde. 2. Der Roboter soll langsam beschleunigen. 3. Der Roboter soll anfahren und abbremsen. 9688 LEGO EDUCATION ENERGIE SET MIT LEGO MINDSTORMS NXT Im Sommer 2010 erschien das neue 9688 LEGO Energie Ergänzungsset. Das neue Set, bestehet aus Solarmodul, Energie-Meter, E-Motor in Verbindung mit 9797 LEGO MINDSTORMS NXT.

  • Seite 102: Energiezähler Eingang

    www.engeln.info Das Experiment zeigt, ob die Sonnenenergie ausreicht, um einen Motor anzutreiben. Mit dem Energiedisplay kann diese Energie nun gespeichert werden. Dank der gespeicherten Energie kann auch bei verdunkeltem Sonnenlicht die gleiche Leistung an den Motor weitergegeben werden. In Verbindung mit dem NXT kann so ein Solarstrom-Generator gebaut werden, der sich automatisch anpassen und seine Position, um mehr Effizienz zu haben, ausrichten kann.

  • Seite 103: Das Gesteuerte Energiehaus - Ein Gruppenprojekt

    www.engeln.info DAS GESTEUERTE ENERGIEHAUS – EIN GRUPPENPROJEKT Um mit dem Energie Set, dem NXT und Lego Mindstorms-Sensoren ein ganzes Haus zu regeln, benötigt man ein schönes Spielehaus. Das Playmobil-Haus eignet sich darum, da es sehr groß und von einer Seite offen ist. Dieses Haus kann nun mit verschiedenen Sensoren und Motoren "verbessert"...

  • Seite 104: Faq

    www.engeln.info Wie programmiert man einen Linienverfolger? Wo findet man weitere NXT-G Blöcke? Eine Reihe von NXT Blöcken zum downloaden. Die wohl größte Sammlung der Blöcke und von Bauanleitungen findet man unter: www.nxtasy.org Diese reicht von einfachen Funktionalitäten wie der Anzeige des Batterieladestatus über die Unterstützung von Sensoren von Drittanbietern (etwa dem Gyrosensor von HiTechnic) bis hin zu recht komplexen Features wie der Erweiterung von NXT-G um Arrays.
  • Seite 105 www.engeln.info Schleife. Diese hat außer dem Zähler auch die Einstellung: Wiederholen bis Logik -> wahr. Wie kann man mit dem Handy Daten (Zahlen) an den NXT senden? Man installiert die NXT Mobile Application auf das Handy und folgendes Programm auf dem NXT: Dann startet man das Programm auf dem Handy und stellt eine BT-Verbindung her, geht unter "Program Control"...
  • Seite 106 www.engeln.info oder: Man will den Sensorwert in Form einer Gradzahl auf dem Display anzeigen lassen. Der Motor soll laufen bis der Tastsensor betätigt wird und dann soll der NXT die Gradzahl ausgeben. Was muss ich tun? Drehen bis Berührung: Gradzahl anzeigen: Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 106...
  • Seite 107 www.engeln.info Beides zusammen: (www.nxt-forum.de) Wie viele Aktionen kann der NXT eigentlich gleichzeitig ausführen? Bis zu 255. Hochtaste festhalten dann kommt das Verkettungssymbol und man kann überall am Ablaufträger neue Abläufe erstellen. Woher bekomme ich zusätzliche Blöcke für NXT-G? Auf nxtasy.org, dem wohl größten (englischsprachigen) Forum für den NXT, gibt es auch ein Repository, das neben Bauanleitungen auch eine große Menge an zusätzlichen Blöcken für NXT-G enthält, die offizielle von LEGO®...
  • Seite 108 www.engeln.info Wozu ist der Dateizugriff-Block nützlich? Man kann z.B. ein Programm erstellen, in dem man einen Text schreiben kann. Dieser wird dann in einer Datei gespeichert. Dieser wird dann auf den Computer geladen oder mit einem anderen Programm bearbeitet. - Oder man kann die Werte eines Sensors in eine Datei schreiben.

  • Seite 109: Messwerterfassung

    www.engeln.info M E S S W E R T E R F A S S U N G Messwerterfassung, das ist Daten sammeln, speichern und analysieren. Dafür ist die Software NXT-G 2.1 angedacht und ausgelegt. Die Messwerterfassungssoftware funktioniert mit allen Sensoren des Lego Mindstorms Education Basissets zuzüglich des optionalen Temperatursensors, sowie Sensoren von Drittanbietern.

  • Seite 110: Die Oberfläche Der Messwerterfassung

    www.engeln.info DIE OBERFLÄCHE DER MESSWERTERFASSUNG 1. Die Werkzeugleiste: Hier findet man alle gängigen Befehle. 2. Mein Portal: 3. Robot Educator 4. Experiment-Einstellungen 5. y-Achse 6. Koordinatensystem 7. x-Achse 8. Messwerterfassungs-Controller 9. Wertetabelle 10. Kleines Hilfe-Fenster Messwerterfassungs-Controller Download und Upload zum NXT: Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 110...
  • Seite 111 www.engeln.info ZUORDNUNGSAUFGABE Aufgabe: Du findest unter der Abbildung 10 Begriffe. Nummeriere die weißen Sterne und ordne die Begriffe ihnen zu und schreibe deine Ergebnisse in die Tabelle. Wertetabelle, Mein Portal, Robot Educator, Koordinatensystem, Messwerterfassungs- Controller, x-Achse, Experiment-Einstellungen, Werkzeugleiste, y-Achse, Kleines Hilfefenster Nummer Begriff...

  • Seite 112: Erste Schritte

    www.engeln.info ERSTE SCHRITTE Nach der Installation liegen 2 Icon auf dem Desktop ab. Mit Doppelklick auf das Data Logging Icon klicken und die Software starten. Vor einem Experiment muss man es erst konfigurieren. Hier stellt man die Dauer eines Experiments und die zu verwendenden Sensoren ein, sowie die Anzahl und länge der Messwerte.

  • Seite 113: Versuche Zur Wärmelehre

    www.engeln.info VERSUCHE ZUR WÄRMELEHRE Warmwasser Beschreibung: Um Wasser zu erwärmen werden oft Tauchsieder genutzt. Der Versuch soll erklären, wie die im Tauchsieder gewonnene Wärmeenergie verschiedene große Wassermengen erwärmt. Geräte: Becherglas 600 ml, NXT, Temperatursensor, Tauchsieder Versuchsdurchführung: Erwärme verschiedene große Wassermengen (200, 300 ...
  • Seite 114 www.engeln.info Durchführung von Geräuschpegelmessungen Lärmpegel werden in dB(A) gemessen. Dies entspricht etwa der veralteten Einheit Phon. Bei 0 dB(A) liegt die Hörschwelle des Menschen. Ein Motorrad erzeugt im Leerlauf in einem Meter Abstand ca. 80 dB(A), und die Schmerzgrenze liegt bei etwa 120 dB(A). Die Messungen werdendurch die Schülerinnen/Schüler gruppenweise als außerschulische Arbeit oder im Rahmen von Exkursionen und in verschiedenen Straßentypen durchgeführt.

  • Seite 115: Lichtmessung Mit Dem Nxt

    www.engeln.info WIR BAUEN EIN FERNTHERMOMETER Es gibt in der Technik Räume, deren Temperatur von der Ferne her überwacht werden muss. Entweder ist es in ihnen so warm, dass man nicht in unmittelbarer Nähe mit einem Thermometer messen kann, oder die Anwesenheit von Menschen ist aus anderen Gründen unmöglich.

  • Seite 116: Rund Um Die Robotik

    www.engeln.info Rund um die Robotik Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 116...

  • Seite 117: Robotik - Siegeszug Der Künstlichen Intelligenz

    www.engeln.info SIEGESZUG DER KÜNSTLICHEN INTELLIGENZ Seine technologische Vision beschreibt Moravec in diesem Buch wie folgt: "Ich sehe diese Maschinen als unsere Nachkommen. Im Augenblick glaubt man das kaum, weil sie eben nur so intelligent sind wie Insekten. Aber mit der Zeit werden wir das große Potential erkennen, das in ihnen steckt.

  • Seite 118: Roboter - Feind Oder Freund

    www.engeln.info ROBOTER – FEIND ODER FREUND? Text 1 Das Jahr 2050: Endstation Pflegeroboter-Heim Deutschland im Jahr 2050: 40 Prozent der Einwohner sind 60 Jahre und älter - 17 Pflegebedürftige werden von einem Pfleger betreut. Wohl dem, der sich dann einen CARE-O-BOT oder einen RI-MAN leisten kann. "Mädchen, die heute auf die Welt kommen, haben eine 50-prozentige Chance, einmal 100 zu werden", so Frank Schirrmacher, Autor von "Das Methusalem- Komplott".
  • Seite 119 www.engeln.info Text2: Roboter kann fehlerlos Violine spielen Da staunt das Publikum: Toyota hat einen Roboter entwickelt, der auf einer Violine die fehlerfreie Version des Stücks "Pomp and Circumstance" von Edgar Elgar spielen kann. Doch damit nicht genug - der Roboter kann auch bei der Hausarbeit oder in der Pflege von Menschen eingesetzt werden.

  • Seite 120: Roboter Bedient Und Hilft Im Altenheim

    www.engeln.info SCHLAGZEILEN Roboter bedient und hilft im Altenheim Menschenähnlich Holländer gründen Heim für Roboter Roboter werden aus Erfahrung klug Roboteranzug macht gelähmte Menschen mobil MENSCHELNDE ROBOTER WERDEN BESSER BEHANDELT Aufgaben: i) Bildet Kleingruppen. Besprecht die Zeitungsschlagzeilen in der Kleingruppe und versucht sie einer Branche, einem Unternehmen zuzuordnen.

  • Seite 121: Künstliche Intelligenz Im Dienste Des Menschen

    www.engeln.info KÜNSTLICHE INTELLIGENZ IM DIENSTE DES MENSCHEN Beruf Wachmann  Um zehn Uhr abends dreht sich der Schlüssel am Haupttor der Universität ein letztes Mal im Schloss, dann nimmt der Pförtner schnaufend seine Jacke und macht sich auf den Heimweg. Nur die schnauzbärtigen Herren vom Wachschutz flanieren noch durch die notdürftig beleuchteten Fakultätsflure und Dekanate.
  • Seite 122 www.engeln.info Werkschutzkräfte, die auf Grund gesundheitlicher Probleme ihren Beruf nicht mehr ausüben können. Durch bestimmte Fortbildungskurse können sie die Qualifikation zum Wachmann erreichen. BERLIN - Wachmann Mosro ist wahrscheinlich der ungewöhnlichste  Mitarbeiter, den ein Sicherheitsdienst engagieren kann: Er misst gerade mal 118 Zentimeter, wiegt 25 Kilogramm und besteht vorwiegend aus einer metallfarbenen Plastikhaut, Elektrochips und Kabeln.

  • Seite 123: Lösungen

    www.engeln.info LÖSUNGEN Aufgaben Pro: Verbesserung von Produktion und Produktionsabläufen, Steigerung der Lebensqualität, schnellere und längere Arbeitsweise Contra: Arbeitsplätze werden verringert, menschliche Arbeitskraft wird überflüssig, könnten ohne menschliche Kontrolle Entscheidungen treffen... Humanoide: http://www.dribblers.de , www.graupner-robotics.de Insekten: http://www.sri.com/robotics/climbing.html , http://www.lynxmotion.com , http://www.hexapodrobot.com 3.
  • Seite 124 www.engeln.info a) Was ist die Aufgabe eines Wachmanns und wie wird man Wachmann? Wachleute im Objektschutz üben die so genannte "Revierkontrolle" aus. Das heißt, dass die Sicherheitsmitarbeiter an den Objekten der verschiedenen Kunden des Wachschutzunternehmens regelmäßig vor Ort sind. Die Aufgabe der Mitarbeiter ist es, die verschiedenen gewerblichen, öffentlichen und privaten Objekte regelmäßig zu kontrollieren.
  • Seite 125 www.engeln.info d) Beispiel: MOSRO Der mobile Sicherheitsroboter Der mobile und unabhängige Überwachungsroboter MOSRO eignet sich als sinnvolle Ergänzung zu qualifizierten Überwachungsdiensten und stationären Alarmanlagen. Er garantiert eine Dauerüberwachung ohne Ermüdungserscheinungen oder Konzentrationsschwächen. Mosro wird nach Kundenwunsch ausgestattet (bis zu 240 Sensoren), individuell programmiert und exakt auf seinen Einsatzort und Aufgabenbereich eingestellt.

  • Seite 126: Lego Designer 4.0

    www.engeln.info LEGO DESIGNER 4.0 Mit der Installation des kostenlosen Programms liefert Lego mehrere Bausätze für fertige Modelle mit. Bei Bedarf führt eine schrittweise Bauanleitung den Spieler zur fertigen Figur. Einmal fertige Modelle gibt der LEGO Digital Designer Bilddatei oder auf dem Drucker aus. Mit dem Lego-Designer 4.0 können beliebig 3D-Modelle aus Lego-Bausteinen zusammengesetzt werden.

  • Seite 127: Roboter Beispiel - Soccer - Robocup

    www.engeln.info ROBOTER BEISPIEL – SOCCER - ROBOCUP INFRAROT-BALL FÜR ROBOTER-FUSSBALL MS1005 HiTechnic-Infrarot-Ball Der Infrarot Soccerball kann zum Ballspielen oder -suchen in Verbindung mit dem IR Detektor Sensor (MS1042) Verwendung finden. 20 LED’s sorgen in vier Modi für verschiedene Einsatzmöglichkeiten: Vollsignal, Pulssignal sowie 1200Hz und 600 Hz Signal. Einsatz findet der Ball (Durchmesser 75mm) bei RoboCup Jr.
  • Seite 128 www.engeln.info Die Roboter werden in aufrechter Position mit allen ausgefahrenen Anbauteilen gemessen. Die Größe des Roboters darf folgende Größen nicht überschreiten: Durchmesser 22 cm, Höhe 22 cm, Gewicht 2,5 kg, Ball "Dribbling" Zone 3 cm Roboter dürfen nicht gelb oder rot sein. Roboter müssen per Hand gestartet werden und autonom agieren.
  • Seite 129 www.engeln.info GENI: Das Spielfeld hat eine Größe von 122cm x 183cm. Die Ecken sind abgeflacht. GENIII: Das Spielfeld hat eine Größe von 122cm x 183cm. Um das Feld ist eine Abseits-Zone. Die absolute Größe (inklusive der Abseits-Zone) beträgt 182cm x 243cm. Das Spiel besteht aus zwei Halbzeiten von 10 Minuten.
  • Seite 130 www.engeln.info ROBOTER BEISPIEL "TRECKER ROBOTER" Um Ideen zu bekommen reichen oft auch andere Bausysteme von Lego. Der hier vorgestellte Trecker ist ein umgebauter Dünen-Buggy/Großer Traktor, Artikel- Nr.: 8284 von Lego Technic. Oft haben auch Schüler Lego Bausätze zu Hause und können diese umbauen. Dieses Modell ist ein Beispiel für Fortgeschrittene Schüler ab Klasse 10.
  • Seite 131 www.engeln.info Dieser Roboter wurde konstruiert für die Fieldrobot Weltmeisterschaft in Osnabrück 2008. Beschreibung des Wettbewerbs (www.fieldrobotevent.de) Im ersten Teilwettbewerb muss der Roboter dem Verlauf einer weißen Linie folgen. Diese Linie hat eine Breite von ca. 1-2 cm. Die kleinste zu durchfahrende Kurve innerhalb dieser Strecke hat einen minimalen Kurvenradius von nicht unter 10cm.

  • Seite 132: Wie Organisiere Ich Ein Roboter-Team

    www.engeln.info WIE ORGANISIERE ICH EIN ROBOTER-TEAM? Teambildung (Wie bilde ich ein Team?) "Ein Team besteht aus einer Anzahl von Schülern – eigentlich eine Zwangsgemeinschaft mit unterschiedlichen Charaktereigenschaften, vielfältigen Fähigkeiten und mehr oder weniger ausgeprägten sozialen Kompetenzen. Die einzelnen Mitglieder weigern sich, gleich behandelt zu werden.

  • Seite 133: Sponsoren Oder Gelder "Finden

    www.engeln.info SPONSOREN ODER GELDER "FINDEN" Sponsoren finden: 1. Firmen finden: Suchen Sie im örtlichen Branchenbuch nach Firmen , die sich mit der Thematik Mechatronik, Elektronik, Ingenieure, Antriebstechnik, alternative Energien etc. beschäftigen. Schreiben Sie diese Firmen an oder besser 2. 2. Ansprechpartner finden: Erkundigen Sie sich nach einem direkten Ansprechpartner, der für Ihr Anliegen zuständig ist.

  • Seite 134: Beispiel Für Ein Sponsorenanschreiben

    www.engeln.info BEISPIEL FÜR EIN SPONSORENANSCHREIBEN: Roboter-Team xxx der Haupt- und Realschule yyy sucht Sponsoren Sehr geehrter Herr .., Ich bin Lehrer an der ..Schule und habe das Projekt Lego Mindstorms Roboter ins Leben gerufen. Die neue Roboter AG versucht den Schülern den Weg im Umgang mit zukunftsweisenden Medien zu erleichtern und eine evtl.

  • Seite 135: Ausschreibung / Beschreibung Der Ag (Schulprogramm)

    www.engeln.info AUSSCHREIBUNG / BESCHREIBUNG DER AG (SCHULPROGRAMM) Roboter – AG ab Jg. 6 Die Lego-Roboter AG baut auf das Lego Mindstorms System auf. Kern dieses Systems ist ein kleiner Microcomputer (der NXT), welcher programmiert werden und in Roboter eingebaut werden kann. Dieser Mikrocomputer ist in der Lage, Motoren anzusteuern.
  • Seite 136 www.engeln.info WIE BAUT MAN AM BESTEN EINEN BERG? Styropor/Hartschaum Wird eine Holzplatte als Untergrund verwendet, so lässt sich die Landschaft mit Styropor- oder Hartschaumplatten (in verschiedenen Stärken erhältlich), die direkt auf die Platte geklebt werden, in groben Zügen vorformen. Styropor ist leicht und lässt sich einfach bearbeiten - man kann es mit einem Messer leicht auf die passende Form zuschneiden.
  • Seite 137 www.engeln.info Gewicht des Gips eingedrückt werden - um dies zu verhindern, muss man es während der Bauarbeiten unterstützen. Seitenansicht (Modell): Start Maße: Diese Linie hat eine Breite von ca. 1-2 cm. Die kleinste zu durchfahrende Kurve innerhalb dieser Strecke hat einen minimalen Kurvenradius von nicht unter 10cm. Die Steigung beträgt maximal 1cm Höhe auf 20cm Strecke.
  • Seite 138 www.engeln.info Das Spielfeld: Das Spielfeld besteht aus einem kreisrunden Brett mit 1 m Durchmesser. Es ist schwarz lackiert und hat einen 2 cm breiten weißen Rand. Spieldetails: In jedem Kampf werden zwei Roboter in Spielfeldmitte in 20 cm Abstand voneinander aufgestellt. Zu Beginn der Kampf startet jeder Spieler seinen Roboter und entfernt sich augenblicklich.
  • Seite 139 www.engeln.info Einige Fotos: Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 139...

  • Seite 140: Rätsel

    www.engeln.info Rätsel Kopiervorlagen – Arbeitsblätter - Lösungen Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 140...

  • Seite 141: Internetrallye: Kleine Geschichte(N) Der Roboter

    www.engeln.info INTERNETRALLYE: KLEINE GESCHICHTE(N) DER ROBOTER Notiere jetzt zuerst die Uhrzeit, zu der Du mit der Bearbeitung anfängst. Versuche, die folgenden Fragen zu beantworten. Jede Aufgabe ergibt bei korrekter Beantwortung 5 Punkte. Für jede der Aufgaben hast Du bis zu 5 Minuten Zeit. Für besonders schnelle Bearbeitung gibt es Zusatzpunkte, für besonders langsame Bearbeitung werden Punkte abgezogen.
  • Seite 142 www.engeln.info Einer der berühmtesten Roboterhunde heißt und wurde entwickelt für: Link: http://de.wikipedia.org/wiki/Aibo ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Was versteht man unter Androiden & Cyborgs? Link: http://www.kantel.de/robot/folio030.html ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Von wem wurde der Begriff "Künstliche Intelligenz" wann geprägt? http://www.tagesschau.de/inland/meldung228316.html ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Was ist eine Roboboa™? Links: http://www.robosapien.de/RoboBoa.html oder http://www.wowwee.com/en/products/toys/robots/robotics/robocreatures:robob...

  • Seite 143: Lösung Kleine Geschichte(N) Der Roboter

    www.engeln.info LÖSUNG KLEINE GESCHICHTE(N) DER ROBOTER: Was ist ein Roboter? Nach der Definition des ROBOT INSTITUTE OF AMERICA von 1979 ist ein Roboter ein umprogrammierbares, multifunktionales Manipulationswerkzeug, das dazu dient, Materialien, Teile, Werkzeuge oder spezialisierte Geräte anhand verschiedener vorprogrammierter Bewegungsabläufe zu bewegen, um eine Reihe an Aufgaben zu erledigen.
  • Seite 144 www.engeln.info MULTIPLE CHOISE Wann war der Kaufstart des NXT- Bausatz in Deutschland? August 2006 Mai 2006 Januar 2007 Was ist ein großer Vorteil gegenüber dem Vorgängermodell bezüglich "Datenaustausch" PC zu NXT? Daten können über Infrarot übertragen werden Daten können über W-LAN gesendet werden Daten können über Bluetooth übertragen werden Wie viel Sensoren Ein-/Ausgänge hat der NXT? 4 Eingänge und 3 Ausgänge...
  • Seite 145 www.engeln.info Welche Farbe haben die Kontakte der NXT-Buchsen/bei den Verbindungskabeln? Silber/Gold Gold/Silber Gold/gold Wie nennt sich das Design des NXT das teilweise umstritten ist? Stupid-Design Studen-Design Studless-Design Wie genau kann der Motor des NXT-Sets sich regeln? auf 50 Winkelminuten genau auf 60 Winkelminuten genau auf 70 Winkelminuten genau Was bedeutet wenn bei dem NXT Display links ganz oben in der Ecke das...
  • Seite 146 www.engeln.info Lösung: Multiple Choise Wann war der Kaufstart des NXT- Bausatz in Deutschland? - August 2006 Was ist ein großer Vorteil gegenüber dem Vorgängermodell bezüglich "Datenaustausch" PC zu NXT? - Daten können über Bluetooth übertragen werden Wie viel Sensoren Ein-/Ausgänge hat der NXT? - 4 Eingänge und 3 Ausgänge Wie heißt der Roboter der auf der Consumer-Verkaufspackung abgebildet ist? Alpha Rex Welcher Prozessor ist im NXT eingebaut? - Atmel®...

  • Seite 147: Finde Mit Hilfe Des Internet Folgende Fragen Heraus

    www.engeln.info FINDE MIT HILFE DES INTERNET FOLGENDE FRAGEN HERAUS a) Notiere deine Ergebnisse auf ein Blatt oder in dein Heft. Schreibe die Fragen mit ab. b) Woher hast du die Information? Schreibe die Quelle (Link) mit auf. 1) W. Grey Walter entwickelte 1948/1949 die zwei "Schildkröten" Elsie und Elmer.

  • Seite 148: Lösung: Finde Mit Hilfe Des Internet Folgende Fragen Heraus

    www.engeln.info Lösung: Finde mit Hilfe des Internet folgende Fragen heraus W. Grey Walter entwickelte 1948/1949 die zwei "Schildkröten" Elsie und Elmer. Was konnten diese Roboter? Lösung: W. Grey Walters Schildkröten waren lichtempfindlich. Die Namen Elmer und Elsie der dreirädrige Roboterfahrzeuge mit Schutzpanzer waren abgeleitet aus ELektroMEchanische Roboter, LichtSensitiv.

  • Seite 149: Eine Webseiten-Rallye

    www.engeln.info EINE WEBSEITEN-RALLYE In der Tabelle findest du einige Internetadressen. Fülle die Tabelle aus. Zeit ca. 40 Minuten. Inhaber Thema Inhalt www.nxt-forum.de www.vs-moebel.de www.qfix.de www.hands-on-technology.de www.robocup-junior.de www.lukas.internet-freaks.net www.dienxteebene.blogspot.com www.legoengineering.com http://ricquin.net/lego/laurens www.nxt-roboter.de Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 149...
  • Seite 150 www.engeln.info BILD MIT FEHLERN In dem rechten Bild haben sich 10 Fehler eingeschlichen. Finde Sie alle. Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 150...

  • Seite 151: Lösung: Bild Mit Fehlern

    www.engeln.info Lösung: Bild mit Fehlern Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 151...
  • Seite 152 www.engeln.info IN WELCHE RICHTUNG DREHT DAS LETZTE ZAHNRAD? Das Zahnrad links unten treibt das System an (Pfeilrichtung). In welche Richtung dreht sich das Rad mit dem Fragezeichen? Zeichne die Drehrichtungen ein. Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 152...
  • Seite 153 www.engeln.info IN WELCHE RICHTUNG FÄHRT DER ROBOTER? Ein NXT fährt in Richtung Osten. Dann macht er mehrere Lenk- und Drehmanöver (siehe unten). In welche Richtung fährt der Roboter nach Abschluss der Manöver? Ihr blickt in Fahrtrichtung von hinten auf den Roboter. Drehung nach links 2 ½...
  • Seite 154 www.engeln.info RUNDFAHRT Wie oft ist der Roboter auf seinem Weg rechts abgebogen? Lösungen S. 12 In welche Richtung dreht das letzte Zahnrad? = im Uhrzeigersinn S. 13 In welche Richtung fährt der Roboter? = nach Norden S.14 Rundfahrt = 26x nach rechts Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 154...

  • Seite 155: Kreuzworträtsel

    www.engeln.info KREUZWORTRÄTSEL Die Lösungswörter können andere Zahlen überschreiben. Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 155...
  • Seite 156 www.engeln.info Lösung: Kreuzworträtsel Lehrerhandbuch NXT Education System Seite 156...

  • Seite 157: Oft Gestellte Fragen (Faq)

    Roboter, die aus SYSTEM Steinen bestehen. Sie besitzen mehr Funktionalität und haben mehr Bewegungsmöglichkeiten. Jedoch beinhaltet das neue LEGO MINDSTORMS Education NXT Set auch viele SYSTEM Steine, die sehr vielfältig zum Roboterbau mit dem neuen System eingesetzt werden können.
  • Seite 158 www.engeln.info (asymmetrische Datenübertragung). Seit der Version 2. 0 + EDR können Daten durch EDR (Enhanced Data Rate) maximal etwa dreimal so schnell übertragen werden, also mit rund 2,1 Mbit/s. Bereits seit Version 1. 1 kann ein Bluetooth- Gerät gleichzeitig bis zu sieben Verbindungen aufrechterhalten, wobei sich die beteiligten Geräte die verfügbare Bandbreite teilen müssen (shared medium).
  • Seite 159 www.engeln.info WELCHE BLUETOOTH DONGLE SIND (FÜR DEN NXT) KOMPATIBEL? Kensington 33085 D-Link DBT-120 35 D-Link DBT-122 IBM T40p Laptop built-in Anycom USB 240 Anycom USB 250 Toshiba PA3405U-1BTM MSI StarKey 3X-faster 30 XP SP1 AVM BlueFRITZ! USB v2. 0 QTrek Bluetooth USB Evertech USB Adapter 12.
  • Seite 160 www.engeln.info IN DER PACKUNG IST JA NUR DIE ANLEITUNG FÜR DAS EINFACHE GRUNDMODELL IN GEDRUCKTER FORM. KANN ICH DIE BAUANLEITUNGEN FÜR DIE ANDEREN MODELLE AUS DER LABVIEW-SOFTWARE HERAUS IRGENDWIE AUSDRUCKEN? ODER IN GEDRUCKTER FORM BEI LEGO BEKOMMEN? Verschiedene/weitere Bauanleitungen findet man auch unter http://mindstormsforum.de/linkliste/ oder http://education.lego.com...
  • Seite 161 www.engeln.info MIR IST EIN RIESEN FEHLER UNTERLAUFEN. WÄREND DEM DOWNLOAD DER FIRMWARE 1.04 WURDE DAS USB KABEL AUSGESTECKT. SEITHER IST MEIN NXT TOT. EIN LEISES TICKEN IST ZWAR NOCH HÖRBAR. ICH KANN NUN DIE FRIMWARE NICHT MEHR AUF DEN NXT LADEN. AUCH NACH DEM RESET WIE IN DER BETRIEBSANLEITUNG BESCHRIEBEN IST ES NICHT MÖGLICH DIE FRIMWARE NEU ZU LADEN.
  • Seite 162 www.engeln.info kommen dazu: ca. 150mA Dreht sich ein Motor und ich blockiere ihn, sind es schon über: 1200mA. Der Lichtsensor (inactiv, LED leuchtet nicht): 3mA Der Lichtsensor (activ, LED leuchtet): 23mA Interessanterweise: ist ein Motorausgang auf "Off" gestellt anstelle von "float" kommen pro Ausgang, auch wenn kein(!) Motor angeschlossen ist dazu: 40mA(!) Bluetooth Verbindung (nur eingeschaltet, keine Kommunikation): 30-60mA (kein konstanter Strom)
  • Seite 163 www.engeln.info HAT DER NXT AUCH SCHON PROGRAMME/FUNKTIONEN VORINSTALLIERT, SO, DAS MAN AUCH MIT DEN ROBOS SPIELEN KANN, OHNE SIE VORHER SELBST PROGRAMMIERT ZU HABEN? Auf dem NXT gibt es nur 1 simples Test Programm, nach dem Motto: fährt und piepst! Wenn man kompliziertere Programme benutzen will, muss man diese selbst programmieren, es gibt für den Anfang im NXT-Programm, einige Anleitungen! WIE VIEL DAUERSTROM HÄLT DER NXT AUS?
  • Seite 164 www.engeln.info WAS SIND DIE MÖGLICHKEITEN UND GRENZEN DES ULTRASCHALLSENSORS? Der Ultraschallsensor sendet einen Schallimpuls aus und wartet dann auf das Echo. Je länger es dauert bis das Echo den NXT erreicht, desto weiter ist das Objekt entfernt. Die maximale Entfernung, bis zu der ein Objekt erkannt werden kann, hängt stark von dessen Eigenschaften ab: Der Sensor erkennt eine große flache Wand oder die Decke (wenn er senkrecht nach oben gedreht wird) ab 160 bis 130 cm, eine Getränkedose aber erst unterhalb von 25 cm, und dann auch...

  • Seite 165: Nützliches

    www.engeln.info NÜTZLICHES Ausschreibung für die Roboter AG In der Roboter AG werden mit Lego Mindstorms Roboter gebaut und programmiert. Es werden keine Vorkenntnisse benötigt, denn es geht vor allem darum Spaß am Umgang mit Robotern zu haben. Durch den Umgang mit den Lego Robotern ist es einfach eine Programmiersprache zu erlernen und ein Gefühl für den Umgang mit Sensoren zu erlangen.

  • Seite 166: Links

    www.engeln.info LINKS http://www.philohome.com/crimp/crimp.htm NXT Kabel selbst bauen (englisch) http://www.philohome.com/nxt.htm Bauanleitungen für den NXT http://dienxteebene.blogspot.com Die NXTe Ebene ist die deutsche Schwesterseite von The NXT STEP, einem Blog, der Neuigkeiten und Wissenswertes rund um den LEGO MINDSTORMS NXT anbietet. http://nxtasy.org Stein für Stein. Eine super Infoseite auf Englisch mit tollen Ideen und weiterführenden Links http://robotics.benedettelli.com...

  • Seite 167: Roboterwettbewerbe/Glossar

    www.engeln.info ROBOTERWETTBEWERBE/GLOSSAR Nachfolgend eine Aufstellung von Roboterwettbewerben und Ihrer Veranstalter auch für Lego Roboter. Logo Titel/Link Land http://www.robocup.de/ Weltweit Deutschland Robocup International The Robocup Federation http://www.hands-on-technology.de/ DE, AT, CH, Hands on Technology (u. a. Deutschland, weltweit Schweiz, Österreich) http://spurt.uni-rostock.de/ Deutschland Deutschland Universität Rostock http://www.roberta-home.de/...

  • Seite 168: Fachbegriffe Einfach Erklärt

    www.engeln.info FACHBEGRIFFE EINFACH ERKLÄRT Adapter Eine besondere Steckverbindung, um einen Nicht-NXT-Sensor an den NXT anzuschließen. Aufgabe Eine Reihe von Programmbefehlen. Eine Aufgabe erzeugt die festgelegte Ausgabe, bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist. Aufrufen Lädt ein gespeichertes Programm von der Festplatte und macht dieses zum aktuellen Programm.
  • Seite 169 www.engeln.info Funktionen zur Steuerung des Gerätes, Ein- und Ausgaberoutinen, gelegentlich auch umfangreichere Funktionen für Arbeiten mit Speicher, CPU und anderen Komponenten. Oberbegriff für die maschinentechnische Hardware Ausrüstung eines Systems z. B. eines Computersystems. Der englische Ausdruck Icon (griechisch Icon Bild, deutsche Bezeichnung: Symbol) bezeichnet im Computerbereich ein Piktogramm, welches eine Datei auf der Festplatte oder einen Link repräsentiert.
  • Seite 170 www.engeln.info Multitasking bezeichnet die Fähigkeit eines Betriebssystems, mehrere Aufgaben (Tasks) nebenläufig auszuführen. Der NXT ist ein Mikrocomputer der Firma LEGO, an den unterschiedlichste Sensoren (Licht-, Temperatur-, Geräusch-, Ultraschall-, uvm.) und Aktoren (Motoren, Lampen uvm.) angeschlossen werden können. Er wird wie der RCX mit einer ikonischen Form von LabView programmiert.

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